EPON+EOC网络规划及组网模式分析

Homeplug AV技术带宽分配机制（三）
测试结果：从统计表中可以看出， 1、EOC头端的吞吐量为70M左右，平均每用户带宽为4.5M； 2、用户的最大下载速率与最小下载速率相差较大，但是60%以上的用户带宽分 布在3-6Mbps之间；（本次测试模拟极端的使用场景，单EOC头端下的所有用户 均在用迅雷下载，每个用户的账号带宽均为20Mbps，实际使用的情况会比测试 结果更理想） 结论：EOC的单个头端和单个终端均能够支持多用户同时进行PPPOE上网，平均 吞吐量达到70M，可满足集团用户、农村出租户和家庭客户的需求，但是建议每 个头端或每个终端的下挂的用户数不超过20个；（CM仅支持6个用户进行PPPOE 上网）。 EOC系统虽然采用改良型的CSMA算法，但是其本质还是CSMA算法，还是不 能很好的保证每个用户的带宽，需要配合端口限速等多种手段保证用户的实际可 用带宽。
劣势
环境要求较高。
1、链路衰减大，放大器跨接 能力低，传输距离短，适合 做楼道覆盖； 2、现有CATV网络需要更换 部分分支、分配器件。 3、小字节下的吞吐量非常小 ，无法保证语音业务的QOS 4、抗高频干扰能力一般 5、系统成本较低频系统高 5~8%
EOC技术标准选择（一）
根据厦门的网络现状和几种EOC技术标准的综合对比以及DPoE技术（即Mini CMTS） 发展的现状，经讨论，推荐采用HomeplugAV 低频EOC 技术标准改造HFC网络，主要考虑 如下因素： 1、MOCA、HomePNA优势不明显。 MOCA技术标准的优势为工作于高频段频谱资源丰富，支持多信道工作，系统可 扩展性高，避开了低频干扰，但是MOCA技术标准工作在高频频段，链路衰减较大， 对现有的CATV网络的元器件要求较高，适合楼道覆盖，同时MOCA系统的设备成本比 低频EOC系统的设备成本约高5-8%左右，网络的改造成本较高； HomePNA系统吞吐量较高，单信道可达150Mbps; TDMA工作方式，多业务支持能 力较强,但是抗低频干扰能力较差； 而Homeplug AV技术标准采用多子载波等工作方式，抗低频干扰能力较强，较适合 现有的网络，新的P1901标准芯片吞吐率可以达到300Mbps，可满足后续扩容的需求；
10 95
20 85
30 75
40 65
50 55
60 45
70 35
80 25
从上图可以看出本次测试环境下，EOC系统可容忍的用户端串出的连续低频干扰的最大 电平为90dBμv,因有分支分配器的隔离、链路衰减，实际进入EOC系统的低频干扰电平会 下降20~30 dBμv，因此EOC系统的抗连续低频干扰的最大电平应该作为60~70 dBμv左右 Homeplug AV 芯片采用OFDM的调制方式：在7.5 ~30MHz频段使用1155个子载波，可用 子载波为917个；每个子载波可以单独进行BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM、 256QAM和1024QAM 调制；系统实时监测每个子信道内的噪声功率，如果某个子信道内的 干扰噪声功率过高，将调整该子信道的调制方式或暂时关闭此子信道，以有效的避开离散 的、不规律的噪声源。只要系统的噪声电平非全频段且到达噪声门限，EOC系统基本保持 稳定的工作状态，但是系统吞吐量会有所下降
芯片方案 调制方式 /MAC层工 作模式 组网方案
测试环境
后滨办公区
后滨办公区
软件园办公 区
软件园办公 区
软件园办公区
Homeplug AV 技术抗连续低频干扰测试（一）
实验方式；通过将单向放大器的输出进行三级反向放大产生非线性失真模拟出 连续频段的反向干扰，通过可变衰减器调整低频干扰电平，反向低频干扰电平从 40dBμv到115 dBμv，频率范围为5~55MHZ。
CNU 终端
EOC 头端
倒接 4FS
8FS
4FS
倒接 2FS
非线性 失真
可调衰减
三级方向放大
单向放大器
接 4040D
Homeplug AV 技术抗连续低频干扰测试（二）
下行吞吐量 （Mb/s） 20 15 10 5 0 105 干扰电平 （dBμ v） 90 95 100 110 115 载噪比 15 10 5 0 （dB）
MOCA
1、频谱资源丰富，支持多信 道工作，系统可扩展性高； 2、工作于高频段，完全避开 低频干扰 3、TDMA工作方式，能通过 软件实现DBA，但误差加大
HomePNA
1、链路衰减低，覆盖范围 大，放大器跨接能力强； 2、不需要对现有CATV网络 分支、分配器件进行更换， EoC系统对有线电视信号影 响不大； 3、TDMA工作方式，多业 务支持能力较强； 4、系统吞吐量较高，单信 道可达150Mbps; 1、频谱资源有限，系统可 扩展性不高； 2、FDQAM的调制方式抗低 频干扰能力一般；
系统吞吐量 抗低频干扰能力 系统对多业务支持能力
产业链
EOC技术对比（二）
Homeplug AV
优势 1、链路衰减低，覆盖范围大 ，放大器跨接能力强； 2、不需要对现有CATV网络 分支、分配器件进行更换， EoC系统对有线电视信号影 响不大； 3、采用多子载波等工作方式 ，抗低频干扰能力较强； 4、产业链较完善，现网运用 案例较多 1、频谱资源有限，系统可扩 展性不高； 2、对现有CATV网络低频噪声
Homeplug AV技术带宽分配机制（二）
第一次 DOWN 1 2 3 4 3.56 5.72 5.51 5.46 UP 0.268 0.387 1.14 0.354 第二次 DOWN 2.96 7.27 5.24 6.75 UP 0.246 0.49 1.23 0.45 第三次 DOWN 3.81 2.53 5.41 1.67 UP 0.391 0.244 0.321 0.1567 第四次 DOWN 4.95 5.1 6.17 5.47 UP 0.315 0.45 0.515 0.428 第五次 DOWN 4.52 4 5.54 6.02 UP 0.316 0.582 0.365 0.585
EPON+EOC网络 规划及建设模式
厦门技术管理部 2011年2月
目录
■ EOC技术标准 ■ EPON+EOC网络改造的模式 ■ EPON+EOC网络规划 ■ EPON+EOC压力测试 ■ EPON+EOC网络改造实施计划
P2
EPON+EOC测试系统（一）
厂家 项目 设备技术 Homeplug AV 7.5~30MHZ Intellon OFDM/ CSMA/CA PON+EOC MOCA 975~1025 MHZ Entropic OFDM/ TDMA PON+EO C 小岛花园 Homeplug AV 7.5~30MHZ Intellon OFDM/ CSMA/CA PON+EOC Homeplug AV 7.5~30MHZ Intellon OFDM/ CSMA/CA PON+EOC Homeplug AV 7.5~30MHZ Intellon OFDM/ CSMA/CA PON+EOC UT斯康达 江苏亿通 江苏亿通 中兴通讯 烽火普天
4.3
5.46 2.57 4.61
0.313
0.324 0.276 0.313
9
10 11 12 13 14 15 总流量 平均流量
5.2
0.42 4.1 4 2.9 6.02 5.36 67.15 4.670
0.436
0.07 0.284 0.215 0.257 0.373 0.731 5.844 0.356
3.09
4.86 2.32 7.19 3.98 1.77
0.293
0.32 0.168 0.414 0.4 0.248
3.83
2.55 2.58 7.93 8 7.05
0.296
0.3 0.25 0.458 1.34 0.43
2.58
4.5 1.52 4.89 0.6 6.5 5.46
0.238
0.309 0.163 0.299 0.351 0.399 0.383 5.202 0.348
EOC技术对比（一）
Homeplug AV 工作频率 芯片厂家 芯片升级 7.5~30MHZ/2~65MHZ Intellon、Spidecom、 Coppergate 2010年底推出支持 P1901标准芯片吞吐率 达到300Mbps 100Mbps 较强 一般，MAC层采用改良 的CSMA/CA工作模式， 无法保证业务带宽 绝大多数厂家均采用该 标准，包括中兴、烽火 等大厂家，广电总局建 议低频端采用该技术 MOCA 975~1025MHZ/800~150 0MHZ Entropic、Broadcom 下一代芯片吞吐率达到 200Mbps 100Mbps 完全避开低频频段 较好，MAC层采用 TDMA工作模式，能较 好保证业务带宽 少数厂家采用该标准， 广电总局建议该频段预 留给自主创新的HINOC 技术 HomePNA 12~28/28~44MHz Coppergate、 DS2 2011年推出支持G.hn标 准芯片；支持400M电力 载波PLC芯片 150Mbps 中等 较好，MAC层采用 TDMA工作模式，能较 好保证业务带宽 主流厂家为CISCO、康 特
5
6 7 8
5.73
5.2 2.6 5.37
0.434
0.327 0.25 0.318
4.2
2.24 2.02 3.96
1.3
0.28 0.224 0.315
2.74
4.15 6.22 1.77
0.28
0.283 0.409 0.255
3.9
5.78 2.58 4.67
0.3
0.332 0.282 0.438
ONU/EOC终端单端口接入多种业务的实现
ONU或EOC终端的每个端口都设置同一个VLAN ID,所有业务都打上相同的VLAN ID， 业务流传送到OLT后，由OLT对业务流进行分析，对于PPPOE报文，打上外层VLAN ID,送 往BRASE，对于DHCP报文，去掉VLAN ID ,送往互动电视的汇聚交换机。（OLT可以支持 6种不同的业务流进行分析判断，分流）BRASE设备需要启用QINQ功能，对应的端口设置 内外两层VLAN ID。
1.5
6.49 0.725 4.75 2.52 5.4 5.18 63.585 4.336
ห้องสมุดไป่ตู้
0.162
0.394 0.438 0.473 0.282 0.367 0.303 5.493 0.365
57.85 4.068
6.378 0.409
60.24 4.214
5.4137 0.326
64.67 4.428
图例
PPPOE 报文流 DHCP 报文流
HUB 机顶盒
客户端
Homeplug AV技术带宽分配机制（一）
EOC系统的带宽分配机制主要由EOC的芯片来控制。目前Homeplug AV技术采用的是一 种改良型的CSMA算法，也就是基于令牌轮询方式的冲突检测机制，但尚不支持DBA(动态 带宽分配机制)。 1、单台终端+交换机+多个用户PPPOE上网 测试方法：在带宽100M的ONU下连接EOC头端，下挂一台终端，连接到交换机 ，交换机下连接13台电脑，在13台电脑下同时进行PPPOE拨号测试。每个PPPOE 账号为10M下行带宽，部分用户使用迅雷下载，部分用户在线播放高清影片。 测试结果：13个用户均可同时拨号上网，高清影片播放较流畅，无停顿，马塞克 现象，单台EOC终端可以支持多台电脑同时拨号上网，且较稳定。 2、普通用户上网 测试方法：EOC头端下通过分配器形成树形网络，使用衰减器模拟实际环境，下挂15台终 端，让终端所接收的电平不同。15台电脑下同时进行PPPOE拨号测试。每个PPPOE账号为 10M下行带宽，所有用户使用迅雷下载。
BRAS启用QINQ功 能，端口设置两层 VLAN ID 300:150 BRAS OLT对报文流进行分析， 对于PPPOE报文，打上外 层VLAN ID 300，送往 BRAS,对于DHCP报文，去 掉VLAN ID 150，送往互 动电视SWITCH 互动电视 SWITCH 汇聚层
接入层 OLT VLAN ID :150 VLAN ID :150 ONU
芯片方案 调制方式 /MAC层 工作模式 组网方案
测试环境
尊府尊墅
后滨办公区
嘉信公寓、 富华广场
前埔南区、软 件园办公区
P3
EPON+EOC测试系统（二）
厂家 项目 设备技术 Homeplug AV 7.5~30MHZ Intellon OFDM/ CSMA/CA PON+EOC Homeplug AV 7.5~30MHZ Entropic OFDM/ TDMA PON+EOC Homeplug AV 7.5~30MHZ Intellon OFDM/ CSMA/CA PON+EOC Homeplug AV 7.5~30MHZ Intellon OFDM/ CSMA/CA PON+EOC HomePNA 12~28/28~44M HZ CopperGate FDQAM/ TDMA PON+EOC 金钱猫 上海贝尔 瑞斯康达 CISCO CISCO